Какая минимальная тяга необходима для взлета?

Какая тяга требуется пассажирскому самолету для взлета? От каких факторов это зависит?

Вам нужны точные lbs.ft или % или для B747 или Cessna 172 или просто принцип?
0, при достаточном ветре
Высота над уровнем моря (давление), температура и вес — вот три из них, которые приходят на ум.
0 при условии достаточной крутизны взлетно-посадочной полосы. Есть видеоролики с планерами, которые буквально взлетают, скатываясь с холма.

Ответы (4)

Вам нужна по крайней мере достаточная тяга, чтобы держать самолет в полете со скоростью минимального сопротивления. Это немного выше, чем минимальная скорость полета, поэтому вам следует добавить что-то, чтобы ускорить ускорение до этой точки. Кроме того, вы хотите в конце концов подняться, поэтому вам лучше добавить немного тяги.

Обычно статическая тяга авиалайнера составляет не менее четверти его веса. Если авиалайнер пустой, это может стать до половины веса.

Одной из причин является высотная способность: поскольку тяга уменьшается с плотностью воздуха, статическая тяга на крейсерской высоте составляет лишь четверть тяги на уровне моря. Тяга современного двигателя с большой степенью двухконтурности падает со скоростью, поэтому на крейсерской скорости и высоте тяга составляет примерно одну шестую статики на уровне моря.

Вторая причина — безопасность: взлет следует продолжать даже после отказа одного двигателя на позднем этапе разгона. Теперь обычный двухмоторный самолет имеет вдвое меньшую тягу и все равно должен подняться в воздух, чтобы не врезаться во что-то, что следует в конце взлетно-посадочной полосы.

Тяга, необходимая для поддержания полета, составляет около 1/18 веса самолета, и если вы учтете коэффициенты, приведенные выше, вы заметите, что если самолет может летать на полной тяге в крейсерском режиме, это хорошо соответствует статической силе тяги на уровне моря. эквивалентно одной трети силы его веса.

Факторами взлетной тяги являются:

  • Длина взлетно-посадочной полосы: короткие взлетно-посадочные полосы нуждаются в большей избыточной тяге для более быстрого ускорения.
  • Высота взлетно-посадочной полосы: в более высоких местах воздух менее плотный, поэтому для взлета требуется большая скорость, а тяга двигателей меньше, чем на уровне моря.
  • Уклон взлетно-посадочной полосы. Спуск с горы эквивалентен небольшой дополнительной тяге.
  • Температура воздуха: более холодный воздух плотнее, поэтому минимальная скорость ниже, а двигатели развивают большую тягу.
  • Скорость ветра: встречный ветер эквивалентен началу разбега на этой скорости.
  • Минимальная скорость полета: низкая нагрузка на крыло и закрылки с малым лобовым сопротивлением снижают скорость, с которой самолет может взлететь.
Тяга 1/18 типична для авиалайнеров при наилучшей скорости планирования, но при В 2 это будет выше. Я бы сказал, возможно, 1/12–1/10, но я не видел, чтобы эти значения цитировались где-либо публично, так что это всего лишь предположение, основанное на симуляторе, который оценивает поведение по геометрии и некоторым факторам выдумки. И не забывайте про запас, чтобы иметь возможность набирать высоту, а не просто поддерживать полет.
@JanHudec: Верно, особенно с закрылками, установленными на взлет. Но я не хотел подразумевать, что 1/18 применяется для взлета. Однако, если взлетно-посадочная полоса достаточно длинная, минимальная тяга, необходимая для взлета, действительно будет составлять около 1/18 веса.
Только очень теоретически. Вам нужно будет оторваться от земли (где лобовое сопротивление ниже) и разогнаться до наилучшей скорости планирования (что-то вроде 260-280 узлов).
@JanHudec: Я делаю все ускорение на земле и отрываюсь только при достижении минимального сопротивления. Конечно, лазание потребует большей тяги, но если требуется минимум, то это все. Только взлетно-посадочная полоса должна быть достаточно длинной, и мне нужно пренебречь максимальной скоростью шин.
а) вы уверены, что колеса по-прежнему будут обеспечивать меньшее сопротивление на скорости 260 узлов, чем эффект крыла в граунд-эффекте (или, по крайней мере, крыло вне граунд-эффекта) и б) вы уверены, что шины не взорвутся задолго до того, как вы доберетесь до этого скорость?
@JanHudec: а) абсолютно да! Сопротивление планера вдвое меньше, чем в полете, что оставляет большое сопротивление колесам, прежде чем полет станет лучше; б) они, вероятно, будут. Для такой скорости нужны специальные шины (как на космических шаттлах), а у действительно быстрых машин вместо колес простые алюминиевые диски.

Необходимая сила тяги — это сила, необходимая для ускорения самолета до взлетной скорости, скорость, которая позволяет крыльям создавать достаточную подъемную силу, чтобы поддерживать самолет в воздухе.

Факторы включают

  • вес самолета
  • состояние взлетно-посадочной полосы (длина, уклон, сухая/мокрая)
  • конфигурация закрылков
  • составляющая встречного ветра
  • Если это многомоторный самолет, также учитывается возможность безопасного взлета в случае отказа одного двигателя.

Если под «количеством тяги» вы имеете в виду силу ускорения: мощность двигателя колеблется от 160 л.с. на небольших винтовых самолетах до тысяч фунтов на турбореактивных двигателях (двигатель Боинга 777 рассчитан на 417 кН). В большинстве самолетов общего назначения взлетная мощность равна полной мощности. В более крупных самолетах, как правило, мощность немного ниже полной, чтобы уменьшить износ двигателя.


Обратите внимание, что «тяга» не используется для отрыва самолета от земли. «Подъемная сила» используется, чтобы поднять его в воздух и противодействовать «весу». «Тяга» создается двигателем (двигателями) для продвижения самолета вперед, «подъемная сила» создается крыльями.

Большинство авиалайнеров на самом деле стоят десятки тысяч фунтов на двигатель . Боинг 777 даже больше, до 115 000 фунтов на двигатель (номинальный... он был протестирован примерно на 127 000 фунтов, IIRC). -9 прямо вверх , продолжая ускоряться .
То есть, по сути, 777-300ER — это утяжеленный СВВП DC-9?

Все сводится ко второму закону движения Ньютона:

Ф знак равно м а

Доверие, необходимое для скорости 70 м/сек. Взлетная скорость 10 000 кг и вес при ускорении 2 g составляют: 20 кг Ньютонов, потребуется 35 секунд и 1225 метров взлетно-посадочной полосы, чтобы подняться в воздух. В настоящее время производители самолетов вынуждены жертвовать мощностью и скоростью ради максимальной экономии топлива. но с пропеллерами максимальная скорость составляет около 662 км/ч (SAAV 2000), а с реактивными двигателями оптимальная скорость составляет 880 км/ч. Оба не двигаются с оптимальной скоростью для ЛЮБОГО самолета около 700 км/ч, когда индуктивное сопротивление и ататическое сопротивление являются самыми низкими, поэтому винтовой самолет медленный, а реактивный быстрый, и штрафом является расход топлива, потому что реактивный самолет имеет движение со скоростью сгорания в двигателях и пропеллерах нельзя сделать больше, чем сейчас (скорость звука ограничивает их размер на концах)

Это большое доверие... :)
2g = около 20 м/с2, поэтому время разгона будет больше похоже на 3,5 секунды, а не на 35 секунд.

Несмотря на исключения и некоторые детали, которые может принять решение эксплуатант, как правило, минимальная тяга, необходимая для соблюдения правил EASA (и FAA) по взлетным характеристикам гражданских реактивных самолетов, — это та, которая учитывает заданный вес, конфигурацию самолета, взлетно-посадочную полосу и набор условий окружающей среды. к

  • Разогнаться до значения скорости V1, соответствующего конкретному взлету, со всеми работающими двигателями.
  • Либо отказаться от взлета со скорости V1 либо со всеми
    работающими двигателями, либо с одним неработающим двигателем в пределах допустимой дистанции для
    случая остановки, либо
  • Продолжайте взлет со скорости V1 с одним неработающим двигателем, разгоняясь до скоростей VR и V2, соответствующих этому конкретному взлету, в пределах допустимого расстояния для случая взлета.
  • Набор высоты с ВПП на скорости V2 с соблюдением минимального градиента набора высоты, установленного регламентом (в зависимости от количества двигателей).
  • Удалите все препятствия на траектории взлета с заданным запасом.
  • Достичь минимальной высоты уборки закрылков или достичь чистой конфигурации и соответствующей скорости в пределах максимального времени работы двигателя на взлетной тяге (обычно 5 или 10 минут).

Это довольно упрощенная, сжатая версия различных параграфов EASA CS 25 (Спецификация сертификации для больших самолетов) и Правил воздушных операций EASA , глава POL (Характеристики и эксплуатационные ограничения — например, CAT.POL.A.205 содержит подробные требования к взлетной дистанции). Для более подробной информации, я боюсь, что на самом деле чтение регистров настолько хорошо, насколько это возможно...